Alexander Friedmann

Alexander Friedmann

Alexander Alexandrowitsch Friedmann (auch Friedmans oder Fridman geschrieben; russisch Алекса́ндр Алекса́ндрович Фри́дман; 16. Juni [jul. 4. Juni] 1888 – 16. September 1925) war ein russischer und sowjetischer Physiker und Mathematiker. Er begründete die wegweisende Theorie, dass sich das Universum ausdehnt, gesteuert durch eine Reihe von ihm entwickelter Gleichungen, die als Friedmann-Gleichungen bekannt sind.

Frühes Leben

Alexander Friedmann wurde als Sohn des Komponisten und Balletttänzers Alexander Friedmann (der der Sohn eines getauften jüdischen Kanonisten war) und der Pianistin Ljudmila Ignatjewna Wojatschek (der Tochter des tschechischen Komponisten Hynek Vojáček) geboren. Friedmann wurde als Säugling in der Russisch-Orthodoxen Kirche getauft und lebte einen Großteil seines Lebens in St. Petersburg.

Friedmann machte 1910 seinen Abschluss an der Staatlichen Universität St. Petersburg und wurde Dozent am Berginstitut St. Petersburg.

Schon seit seiner Schulzeit fand Friedmann in Jakob Tamarkin, der ebenfalls ein herausragender Mathematiker war, einen Lebensgefährten und Freund.

Erster Weltkrieg

Friedmann kämpfte im Ersten Weltkrieg für das Kaiserreich Russland als Armee-Flieger, Ausbilder und schließlich unter dem revolutionären Regime als Leiter einer Flugzeugfabrik.

Professur

Friedmann führte 1922 die Idee eines sich ausdehnenden Universums mit sich bewegender Materie ein. Der Briefwechsel mit Einstein legt nahe, dass Einstein nicht bereit war, die Idee eines sich entwickelnden Universums zu akzeptieren, und stattdessen daran arbeitete, seine Gleichungen so zu überarbeiten, dass sie das statische, ewige Universum von Newtons Zeiten unterstützten. 1929 veröffentlichte Hubble die Rotverschiebung-Entfernungs-Beziehung, die zeigte, dass sich alle Galaxien in der Nachbarschaft mit einer Rate entfernen, die proportional zu ihrer Entfernung ist, womit er eine zuvor von Carl Wilhelm Wirtz gemachte Beobachtung formalisierte. Ohne Kenntnis von Friedmanns Arbeit formulierte der belgische Astronom Georges Lemaître 1927 unabhängig davon ein Theorem über ein sich entwickelndes Universum.

Im Juni 1925 wurde Friedmann zum Direktor des Hauptgeophysikalischen Observatoriums in Leningrad ernannt. Im Juli 1925 nahm er an einer rekordverdächtigen Ballonfahrt teil und erreichte eine Höhe von 7.400 m (24.300 Fuß).

Werk

Friedmanns Arbeiten aus dem Jahr 1924, darunter „Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes“, veröffentlicht in der deutschen Physikzeitschrift Zeitschrift für Physik (Bd. 21, S. 326–332), zeigten, dass er alle drei Friedmann-Modelle beherrschte, die positive, Null- bzw. negative Krümmung beschreiben, ein Jahrzehnt bevor Robertson und Walker ihre Analyse veröffentlichten.

Dieses dynamische kosmologische Modell der Allgemeinen Relativitätstheorie sollte die Grundlage sowohl für die Urknall- als auch für die Steady-State-Theorie bilden. Friedmanns Arbeit unterstützte beide Theorien gleichermaßen, sodass erst mit dem Nachweis der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung die Steady-State-Theorie zugunsten des heutigen Urknall-Paradigmas aufgegeben wurde.

Die klassische Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen, die ein homogenes und isotropes Universum beschreibt, wurde nach Friedmann, Georges Lemaître, Howard P. Robertson und Arthur Geoffrey Walker, die in den 1920er und 1930er Jahren unabhängig von Friedmann an dem Problem arbeiteten, als Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-Metrik oder FLRW-Metrik bezeichnet.

Neben der Allgemeinen Relativitätstheorie umfassten Friedmanns Interessen auch die Hydrodynamik und die Meteorologie.

Die Physiker Georgi Gamow, Wladimir Fock und Lew Wassiljewitsch Keller zählten zu seinen Studenten.

Privatleben und Tod

1911 heiratete er Jekaterina Dorofejewa, von der er sich später wieder scheiden ließ. 1923 heiratete er Natalja Malinina. Sie hatten eine religiöse Hochzeitszeremonie, obwohl beide weit von Religion entfernt waren. Sie hatten einen Sohn, Alexander Alexandrowitsch Friedman (1925–1983), der nach dem Tod seines Vaters geboren wurde.

Friedmann starb am 16. September 1925 an einer falsch diagnostizierten Typhuserkrankung. Er soll sich die Bakterien bei der Rückkehr von seinen Flitterwochen auf der Krim zugezogen haben, als er eine ungewaschene Birne aß, die er an einem Bahnhof gekauft hatte.

Vermächtnis

Der Mondkrater Fridman ist nach ihm benannt.

Das Internationale Alexander-Friedmann-Seminar ist eine regelmäßige wissenschaftliche Veranstaltung. Das Ziel des Treffens ist es, den Kontakt zwischen Wissenschaftlern zu fördern, die auf den Gebieten der Relativitätstheorie, Gravitation, Kosmologie und verwandten Bereichen arbeiten. Das Erste Internationale Alexander-Friedmann-Seminar über Gravitation und Kosmologie gedachte 1988 seines 100. Geburtstags.

Während der COVID-19-Proteste in China im Jahr 2022 zeigten Studenten der Tsinghua-Universität Friedmanns Gleichung wie einen Protestlogan, was als Umgehung der Zensur verstanden wurde, indem ein Wortspiel mit dem englischen Ausdruck „freed man“ (befreiter Mensch) gemacht und über die Ausdehnung des Universums auf Liberalisierung und Öffnung verwiesen wurde.

Ausgewählte Publikationen

- Friedman, A. (1922). „Über die Krümmung des Raumes“. Zeitschrift für Physik (auf Deutsch). 10 (1): 377–386. Bibcode:1922ZPhy...10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902. Englische Übersetzung in: Friedman, A. (1999). „On the curvature of space“. General Relativity and Gravitation. 31 (12): 1991–2000. Bibcode:1999GReGr..31.1991F. doi:10.1023/A:1026751225741. S2CID 122950995. Das russische Originalmanuskript dieses Papiers ist im Ehrenfest-Archiv zusammen mit einigen Briefen und unveröffentlichten Arbeiten erhalten.

- Friedman, A. (1924). „Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes“. Zeitschrift für Physik (auf Deutsch). 21 (1): 326–332. Bibcode:1924ZPhy...21..326F. doi:10.1007/BF01328280. S2CID 120551579. Englische Übersetzung in: Friedmann, A. (1999). „On the Possibility of a World with Constant Negative Curvature of Space“. General Relativity and Gravitation. 31 (12): 2001–2008. Bibcode:1999GReGr..31.2001F. doi:10.1023/A:1026755309811. S2CID 123512351.